(57)【要約】  【課題】隣接する太陽電池素子の受光面側電極と非受光面側電極をインナーリードで接続すると隣接する太陽電池素子の間隔を小さくすることができず、またインナーリードが折曲するために、インナーリードと電極の間に、また太陽電池素子の外周端縁に応力がかかり、割れやクラックが発生する問題があった。  【解決手段】受光面側電極と非受光面側電極とを有する複数の太陽電池素子を電気的に接続してなる太陽電池モジュールであって、前記受光面側電極および前記非受光面側電極には、それぞれに一つずつ接続され前記太陽電池素子の外周端縁よりも外側に延在されてなるインナーリードを備えるとともに、一の太陽電池素子の前記受光面側に接続されたインナーリードと隣接する他の太陽電池素子の前記非受光面側に接続されたインナーリードとの間に、これらの太陽電池素子の厚さと略同一の厚さを有する導電性の接続部材を介在させて、これらのインナーリード同士を相互に電気的に接続した。  【選択図】図１
2005129773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面側電極と非受光面側電極とを有する複数の太陽電池素子を電気的に接続してなる太陽電池モジュールであって、
前記受光面側電極および前記非受光面側電極には、それぞれに一つずつ接続され前記太陽電池素子の外周端縁よりも外側に延在されてなるインナーリードを備えるとともに、
一の太陽電池素子の前記受光面側に接続されたインナーリードと隣接する他の太陽電池素子の前記非受光面側に接続されたインナーリードとの間に、これらの太陽電池素子の厚さと略同一の厚さを有する導電性の接続部材を介在させて、これらのインナーリード同士を相互に電気的に接続してなる太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記接続部材と前記インナーリードとの接続部を、このインナーリードの長手方向で切断したときに、この接続部の幅の最大値が、このインナーリードの厚みより大きい請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記接続部材を前記インナーリードの短手方向で切断したときに、この接続部材の幅の最大値が、このインナーリードの短手方向の幅以上である請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記接続部材と太陽電池素子との間に絶縁部材が介在されてなる請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記接続部材とインナーリードとの接続部を絶縁材料で被覆してなる請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
受光面側電極と非受光面側電極とを有する複数の太陽電池素子を電気的に接続するための太陽電池素子の接続用配線であって、
一方の太陽電池素子の受光面側電極に接続される第一のインナーリードと、
他方の太陽電池素子の非受光面側電極に接続される第二のインナーリードと、
これらの太陽電池素子と略同一の厚みを有する導電性の接続部材と、からなり、
前記第一のインナーリードの一端と前記第二のインナーリードの一端との間に前記接続部材を介在させ電気的に接続して一体としてなる太陽電池素子の接続用配線。
【請求項７】
前記接続部材と前記第一のインナーリードもしくは前記第二のインナーリードとの接続部を、これらのいずれかのインナーリードの長手方向で切断したときの幅の最大値が、そのインナーリードの厚みより大きい請求項６に記載の太陽電池素子の接続用配線。
【請求項８】
インナーリードの短手方向で切断したときの接続部材の幅の最大値が、そのインナーリードの短手方向の幅以上である請求項６または７に記載の太陽電池素子の接続用配線。
【請求項９】
前記接続部材は、その周囲に絶縁部材が被覆されてなる請求項６から８のいずれかに記載の太陽電池素子の接続用配線。
【請求項１０】
前記接続部材と前記第一のインナーリードもしくは前記第二のインナーリードとの接続部を絶縁部材で被覆してなる請求項６から９のいずれかに記載の太陽電池素子の接続用配線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に複数の太陽電池素子がインナーリードと導電性の接続部材によって接続された太陽電池モジュールおよび、複数の太陽電池素子同士を接続するための太陽電池素子の接続用配線に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池素子を取り付けた場合、雨等からこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため複数の太陽電池素子を接続して透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）等を主成分とする充填材で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。
【０００３】
図９は従来の太陽電池素子の接続方法の一例を示したものである。１は太陽電池素子、２は受光面側電極、３は非受光面側電極、４はインナーリードを示す。
【０００４】
太陽電池素子１は、例えば厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１００〜１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られている。その両面にはにはそれぞれ出力を取り出すための受光面側電極２および非受光面側電極３が形成される。その形成法としては一般的に低コスト化のため、スクリーン印刷法が用いられ、銀ペーストを太陽電池素子１の表面に印刷し、焼成することによって焼き付けられる。そして、受光面側電極２および非受光面側電極３の表面を、太陽電池素子同士を接続するためにインナーリード４と接続しやすくするため、また太陽電池素子１の長期信頼性を確保するために、半田層（不図示）で被覆されている。一般的にインナーリードは厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度の銅箔の全面を半田被覆したものを用いている。
【０００５】
また、図１０は太陽電池素子の受光面側および非受光面側に設けられた電極の一例を示す図である。図１０（ａ）に示される受光面側電極２はインナーリード４を取り付けるためのバスバー電極７と集電用のフィンガー電極８からなり、図１０（ｂ）に示される非受光面側電極３もバスバー電極７とアルミニウムからなる集電用電極９から構成される。
【０００６】
太陽電池素子１同士を直列接続するときは、一の太陽電池素子１の受光面側電極２に取り付けたインナーリード４を隣接する他の太陽電池素子１の非受光面側電極３に接続することにより行う。このインナーリードの接続は半田を加熱して溶融させることにより行っている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開１９９９−３１２８２０号公報
【特許文献２】特開２００１−６０７１０号公報
【特許文献３】特開２００２−３５９３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この従来の太陽電池モジュールでは、一の太陽電池素子の受光面側から他の太陽電池素子の非受光面側にインナーリード４を引きまわすために、隣接する太陽電池素子１の間隔を２〜５ｍｍ程度設ける必要があり、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができず、ガラス、樹脂、アルミ枠等のモジュール材料の削減ができないため、コスト高の原因の１つとなっていた。
【０００８】
これを改善するために隣接する太陽電池素子１の間隔を小さくすると、インナーリード４は大きく折曲するためにインナーリード４と受光面側電極２、非受光面側電極３の間に、または太陽電池素子１の外周端縁に応力がかかる。そのためインナーリード４が電極から外れたり、太陽電池素子１の外周端縁が割れたり、この部分からクラックが発生するという問題がある。また、インナーリード４が隣接する太陽電池素子１の外周端縁に接触する可能性も大きくなるため電流がリークする原因となる。
【０００９】
また、太陽電池モジュールは通常、野外に設置されるため日々の温度サイクルストレスがかかり、インナーリード４においては折曲している部分に温度ストレスが集中するため、その部分で断線する可能性があり、長期信頼性が得られなかった。
【００１０】
さらに、近年コスト削減の観点から太陽電池素子１の厚みを薄くしたり、環境問題の観点から電極の半田層の被覆の削減が行われており、それに伴って基板が割れやすくなったり、またインナーリード４が電極から外れやすくなったりするため、インナーリード接続に伴う応力をより小さくすることが望まれていた。
【００１１】
また、特許文献２には、導電性金属よりなる接続金具により複数の太陽電池を電気的に接続するとともに機械的にも接続する太陽電池の接続方法により太陽電池素子の間隔を狭くできることが開示されている。しかし、この接続金具を用いた場合、ある程度の応力をかけて太陽電池素子を挟む必要がある。よって、日々の温度サイクルにより金具に必要以上の応力がかかったり、応力が弱くなったりするため、太陽電池素子にクラックがはいったり、接続不良を起こすといった可能性があり、長期信頼性に問題があった。
【００１２】
さらに、特許文献３には、複数の太陽電池素子をインナーリードで接続した太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子の受光面側電極と非受光面側電極に別々のインナーリードを接続し、一の太陽電池素子の受光面側に接続されたインナーリードと隣接する他の太陽電池素子の非受光面側に接続されたインナーリードを接続することにより、隣同士の太陽電池素子が引っ張り合うことなく太陽電池素子の割れを回避できる技術が開示されている。しかし、この場合においては最低でもどちらか一方のインナーリードを折曲する必要があるため、インナーリードと電極の間に応力がかかることとなり割れやクラックが発生するという問題があった。
【００１３】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池素子の割れやクラックを発生させることなく、またインナーリードが電極から外れることなく、太陽電池同士の間隔を小さくすることのできる太陽電池モジュールおよび太陽電池素子の接続用配線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる太陽電池モジュールでは、受光面側電極と非受光面側電極とを有する複数の太陽電池素子を電気的に接続してなる太陽電池モジュールであって、前記受光面側電極および前記非受光面側電極には、それぞれに一つずつ接続され前記太陽電池素子の外周端縁よりも外側に延在されてなるインナーリードを備えるとともに、一の太陽電池素子の前記受光面側に接続されたインナーリードと隣接する他の太陽電池素子の前記非受光面側に接続されたインナーリードとの間に、これらの太陽電池素子の厚さと略同一の厚さを有する導電性の接続部材を介在させて、これらのインナーリード同士を相互に電気的に接続している。
【００１５】
また、上記太陽電池モジュールでは、前記接続部材と前記インナーリードとの接続部を、このインナーリードの長手方向で切断したときの幅の最大値が、このインナーリードの厚みより大きいほうが好ましい。
【００１６】
また、上記太陽電池モジュールでは、前記インナーリードの短手方向で切断したときの前記接続部材の幅の最大値が、このインナーリードの短手方向の幅以上であるほうが好ましい。
【００１７】
また、上記太陽電池モジュールでは、前記接続部材と太陽電池素子との間に絶縁部材が介在されているほうが好ましい。
【００１８】
また、上記太陽電池モジュールでは、前記接続部材とインナーリードとの接続部を絶縁材料で被覆しているほうが好ましい。
【００１９】
また、請求項６にかかる太陽電素子の接続用配線では、受光面側電極と非受光面側電極とを有する複数の太陽電池素子を電気的に接続するための太陽電池素子の接続用配線であって、一方の太陽電池素子の受光面側電極に接続される第一のインナーリードと、他方の太陽電池素子の非受光面側電極に接続される第二のインナーリードと、これらの太陽電池素子と略同一の厚みを有する導電性の接続部材と、からなり、前記第一のインナーリードの一端と前記第二のインナーリードの一端との間に前記接続部材を介在させ電気的に接続して一体としてなっている。
【００２０】
また、上記接続用配線では、前記接続部材と前記第一のインナーリードもしくは前記第二のインナーリードとの接続部を、これらのいずれかのインナーリードの長手方向で切断したときの幅の最大値が、そのインナーリードの厚みより大きいほうが好ましい。
【００２１】
また、上記接続用配線では、前記インナーリードの短手方向で切断したときの前記接続部材の幅の最大値が、そのインナーリードの短手方向の幅以上であるほうが好ましい。
【００２２】
また、上記接続用配線では、前記接続部材の周囲に絶縁部材が被覆されているほうが好ましい。
【００２３】
また、上記接続用配線では、前記接続部材と前記第一のインナーリードもしくは前記第二のインナーリードとの接続部を絶縁部材で被覆されているほうが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、太陽電池素子の受光面側電極と非受光面側電極には、それぞれに一つずつ接続され前記太陽電池素子の外周端縁よりも外側に延在されてなるインナーリードを備えるとともに、一の太陽電池素子の前記受光面側に接続されたインナーリードと隣接する他の太陽電池素子の前記非受光面側に接続されたインナーリードとの間に、これらの太陽電池素子の厚さと略同一の厚さを有する導電性の接続部材を介在させて、これらのインナーリード同士を相互に電気的に接続することによって、インナーリードと受光面側電極、非受光面側電極の間に、または太陽電池素子の外周端縁にかかる応力を緩和することができ、そのため、太陽電池素子の割れやクラックを発生させることなく、インナーリードの電極の外れ等の問題を防止することができる。また、隣接する太陽電池素子の間隔を小さくすることができ、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができ、ガラス、樹脂、アルミ枠等のモジュール材料の削減によるコスト削減が可能である。また、インナーリードの温度サイクルストレスによる断線も防ぐことができ、長期信頼性も向上する。また、前記接続部材の一部に絶縁部材を被覆することによって、接触によるリークの低減にも効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、最初に本発明の請求項１にかかる太陽電池モジュールの実施形態について説明する。図１は本発明の太陽電池モジュールにかかる一実施形態を示す断面図である。図１において、１は太陽電池素子、２は受光面側電極、３は非受光面側電極、４はインナーリード、５は導電性の接続部材を示す。
【００２６】
太陽電池素子１は、厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１００〜１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン等からなる。この太陽電池素子１内にはｎ型領域とｐ型領域があり、ｎ型領域とｐ型領域との界面部分で半導体接合が形成される。このｎ型領域はｐ型のシリコン基板を拡散炉中に配置して、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）中で加熱することによって、シリコン基板の表面部全体にリン原子を拡散させ、厚み０．２〜０．５μｍ程度に形成する。その後に側面部と底面部の拡散層を除去する。
【００２７】
太陽電池素子１の受光面側には、例えば窒化シリコン膜等からなる反射防止膜（不図示）が形成される。このような反射防止膜は例えばプラズマＣＶＤ法等で形成される。
【００２８】
ｎ型領域の表面部分には、受光面側電極２が形成されている。図１０（ａ）に示されるように受光面側電極２は、インナーリード４を接続するためのバスバー電極７とこのバスバー電極７と交差して分岐して形成された集電用のフィンガー電極８とを備えている。バスバー電極７は太陽電池素子１の略全長にわたって２本または３本平行に形成されており、フィンガー電極８はバスバー電極７に交差して複数本が太陽電池素子１の略全長にわたって形成されている。バスバー電極７は例えば２ｍｍ程度の幅に形成され、フィンガー電極８は例えば０．２ｍｍ程度の幅に形成されている。このような受光面側電極２は例えば銀粉末、ガラスフリット、有機ビヒクルを含有するペーストをスクリーン印刷して７００〜８００℃程度の温度で焼き付け、全体を半田層で被覆することにより形成される。
【００２９】
太陽電池素子１の非受光面側には非受光面側電極３が形成されている。図１０（ｂ）に示されるように非受光面側電極３もバスバー電極７と、非受光面側全面に形成される集電用電極９とを備えている。
【００３０】
この非受光面側電極３のバスバー電極７も、例えば銀粉末、ガラスフリット、有機ビヒクルを含有するペーストを、また集電用電極９は、例えばアルミニウム粉末、ガラスフリット、有機ビヒクルを含有するペーストをスクリーン印刷して７００〜８００℃程度の温度で焼き付け、全体を半田層で被覆することにより形成される。また、非受光面側電極３は上記構造をとらず、受光面側電極２と同様のバスバー電極７とフィンガー電極８とを備えた構造としてもよい。
【００３１】
本発明にかかる太陽電池モジュールにおいては、図１に示すように太陽電池素子１の受光面側電極２と非受光面側電極３には、それぞれ受光面側インナーリード４ａと非受光面側インナーリード４ｂの細長形状を有する二種類のインナーリードが一つずつ接続され、これらのインナーリード４（４ａ、４ｂ）はいずれも太陽電池素子１の外周端縁よりも外側に延在されている。
【００３２】
また、図１において左の太陽電池素子１の受光面側に接続された受光面側インナーリード４ａと、隣接する右の太陽電池素子１の非受光面側に接続された非受光面側インナーリード４ｂとの間に、インナーリード４が太陽電池素子１の外周端縁から外側に延在されている箇所において、導電性の接続部材５を介在させ、これらの二種類のインナーリード４同士を相互に電気的に接続する。なお、この接続部材５は、太陽電池素子１の厚さとほぼ同一の厚さとなっている。
【００３３】
インナーリード４の長さは太陽電池素子の抵抗成分を少なくするために、バスバー電極のほぼ全てに重なるようにした方が好ましい。
【００３４】
接続方法としては、例えばホットエアー等の熱溶着により、インナーリード４をバスバー電極全長もしくは複数ポイントで、また接続部材５に貼り付ける。
【００３５】
本発明においては、このようにインナーリード４を太陽電池素子１と同じ厚みを持つ接続部材５で接続することにより、インナーリード４を折曲することなく太陽電池素子１同士を接続できるため、インナーリード４と受光面側電極２、非受光面側電極３の間に、または太陽電池素子１の外周端縁にかかる応力を緩和することができる。そのため、太陽電池素子の割れやクラックを発生させることなく、インナーリードの電極の外れ等の問題を防止することができる。また、隣接する太陽電池素子１の間隔を小さくすることができ、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができ、ガラス、樹脂、アルミ枠等のモジュール材料の削減によるコスト削減が可能である。また、インナーリードの温度サイクルストレスによる断線も防ぐことができ、長期信頼性に優れる。
【００３６】
また、接続部材５は隣接する二つの太陽電池素子１の間においてそれぞれの素子の外周端部と平行に配置することが望ましく、これによって、接続部材５と太陽電池素子１とが接触することによる電流リークを低減することができる。
【００３７】
受光面側電極２と非受光面側電極３に接続するインナーリード４としては、例えば、その表面全体に２０〜７０μｍ程度の半田を被覆した厚さ１００〜３００μｍ程度の銅箔を用いることができる。
【００３８】
受光面側に接続される受光面側インナーリード４ａと非受光面側に接続される非受光面側インナーリード４ｂの幅は、必ずしも同じ幅にする必要がない。受光面側インナーリード４ａの幅は、それ自身により太陽電池素子１の受光面に影を作らないように、バスバー電極の幅以下にすることが望ましく、例えば２ｍｍ程度の幅で形成すればよい。これに対して、非受光面側インナーリード４ｂの幅は、このような問題がないために断面積を大きくして電気抵抗を下げるために幅を広くすることができ、例えば５ｍｍ程度の幅で形成でき、また幅を広くすることができるためインナーリードの厚みを薄くすることも可能となる。
【００３９】
導電性の接続部材５の材料としては、特に限定されるものではないが、インナーリード４と違う材料を用いた場合、熱膨張係数の違いからその接続部に応力がかかり、信頼性に問題が生ずる可能性があるため、インナーリード４に銅箔を用いた場合には銅を、銀箔を用いた場合には銀というように、インナーリード４と同じ材料を用いた方が好ましい。また、接続部材５は１種類の材料に限るものではなく、複数種、例えば銅に半田を被覆したものでもよい。
【００４０】
次に、図１１を用いて、接続部材５とインナーリード４の大小関係について説明する。
【００４１】
まず、接続部材５とインナーリード４との接続部、すなわち図１１において、点線で囲った箇所の大きさについては、このインナーリード４の長手方向で切断したときの幅ａが、このインナーリード４の厚みｃよりも大きいほうが好ましい。この範囲とすることで、インナーリード４と接続部材５の接触面積が大きくなり、部材間の電気抵抗を下げることができる。さらに、またインナーリード４と接続部材５との外れをなくし、作業性も上げることができるという利点がある。具体的には、例えば、接続部材５の幅を０．３〜１．０ｍｍ程度に形成することが好ましい。この値よりも小さくすると電気抵抗が上がり、変換効率が低下するという問題がある。なお、接続部材５とインナーリード４との接続部が不規則な形状の場合においては、インナーリード４の長手方向で切断したときの幅の最大値を幅ａと見なすものとする。
【００４２】
また、インナーリード４の短手方向で切断したときの接続部材５の幅ｂが、このインナーリード４の短手方向の幅ｄ以上である方が好ましい。この範囲を外れると、後工程、例えばラミネート工程等でインナーリード４の接続部材５と接触していない部分が折れ曲がったりすることによって、インナーリード４が接続部材５から外れる危険性があるが、この範囲とすることにより、インナーリード４の接続部材５からの外れを防止でき、歩留りを向上させることができる。なお、受光面側と非受光面側とでインナーリードの幅が違う場合は広い方のインナーリードの幅に接続部材５の幅を合わせればよい。あるいは、接続部材５の受光面側の幅と非受光面側の幅を各々に対応するインナーリードの幅に対応させてもよい。なお、接続部材５が不規則な形状の場合においては、インナーリード４の短手方向で切断したときの幅の最大値を幅ｂと見なすものとする。
【００４３】
図２は、本発明に用いられる接続部材の例を示す斜視図である。接続部材５の形状は太陽電池素子１の厚みと同様の厚みをもっていればよく、例えば（ａ）のように直方体の形状でもよいし、また（ｂ）のようにインナーリードと接触する形状が楕円状であってもよい。
【００４４】
図３に絶縁部材を用いたときの斜視図を示す。このように接続部材５と太陽電池素子１との間に絶縁部材６が介在されるようにすることが好ましい。このとき、絶縁部材６は例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ＥＶＡ樹脂、ガラス、セラミック板、および樹脂板を用い、厚みは１００〜５００μｍ程度に形成する。図３（ａ）に示すように接続部材５の太陽電池素子１と隣接する部分のみに絶縁部材６を設けてもよいし、図３（ｂ）に示すように接続部材５の周りに絶縁部材６を被覆するようにしてもよい。このようにすれば、作業ミス等で接続部材５が隣接する他の太陽電池素子１に接触した際による電流リークを防止することができる。
【００４５】
さらに、接続部材５とインナーリード４との接続部を絶縁材料で被覆することが好ましい。図３（ｃ）に示すように接続部材５とインナーリード４の双方に対して、太陽電池素子１と隣接する部分を被覆してもいいし、図３（ｄ）に示すように接続部材５とインナーリード４の接続部全体を被覆してもよい。このように接続部材５の周りだけでなくインナーリード４との接続部にも絶縁部材を被覆することにより、作業ミスでインナーリード４が隣接する他の太陽電池素子１に接触した際による電流リークを防止する効果をさらに高めることができる。
【００４６】
図４に上述した絶縁部材を用いて太陽電池素子を接続した状態を示す。
【００４７】
図４（ａ）は、図３（ａ）に示す接続部材５を用いて太陽電池素子１を接続した状態を示す断面図である。この場合、接続部材５が、太陽電池素子１と隣接する部分に絶縁部材６が介在されているため、太陽電池素子１と接続部材５とをあらかじめ接触させた状態でインナーリード４を接続することが可能となる。このようにすれば、接続部材５と太陽電池素子１とがあらかじめ接触しているため、接続作業が安易となり、また太陽電池素子１の間隔を詰めて配置することができるので、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができる。
【００４８】
図４（ｂ）は、図３（ｃ）に示す接続部材５とインナーリード４を用いて太陽電池素子１を接続した状態を示す断面図である。この場合、接続部材５とインナーリード４の双方に対して、太陽電池素子１と隣接する部分に絶縁部材６が被覆されているため、太陽電池素子１と接続部材と５をあらかじめ接触させた状態でインナーリード４を接続することが可能となる。このようにすれば、接続部材５と太陽電池素子１とがあらかじめ接触しているため、接続作業も安易となり、また太陽電池素子１の間隔を詰めて配置することができるので、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができる。
【００４９】
次に、本発明の請求項６にかかる太陽電池素子の接続用配線の実施形態について説明する。
【００５０】
図５は、本発明の太陽電池素子の接続用配線の実施形態を示す図であり、図５（ａ）は太陽電池素子の接続用配線の一実施形態の斜視図、図５（ｂ）は（ａ）によって太陽電池素子を接続したときの断面図である。
【００５１】
図５（ａ）に示されるように、本発明の太陽電池素子の接続用配線１７は、第一のインナーリード１４ａと、第二のインナーリード１４ｂと、それぞれのインナーリードの一端間に介在して電気的に接続させ一体化せしめる導電性の接続部材１５と、の３つの部材が組み合わされて構成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、第一のインナーリード１４ａの他端部は、一方の太陽電池素子の受光面側電極２に接続され、第二のインナーリード１４ｂの他端部は他方の太陽電池素子の非受光面側電極３に接続され、これらの太陽電池素子を電気的に接続する。また、導電性の接続部材１５は、これらの太陽電池素子と略同一の厚みを有している。
【００５２】
第一および第二のインナーリード１４（１４ａ、１４ｂ）としては、例えば、その表面全体に２０〜７０μｍ程度の半田を被覆した厚さ１００〜３００μｍ程度の銅箔を用いることができる。また、導電性の接続部材１５の材料としては、特に限定されるものではないが、上述の第一および第二のインナーリード１４と違う材料を用いた場合、熱膨張係数の違いからその接続部に応力がかかり、信頼性に問題が生ずる可能性があるため、インナーリード１４に銅箔を用いた場合には銅を、銀箔を用いた場合には銀というように、インナーリード１４と同じ材料を用いた方が好ましい。また、接続部材１５は１種類の材料に限るものではなく、複数種、例えば銅に半田を被覆した複合材料を用いてもよい。
【００５３】
このような本発明にかかる太陽電池素子の接続用配線１７を作製するための方法としては、例えばホットエアー等の熱溶着によりインナーリード１４と接続部材１５を接続すればよい。
【００５４】
この太陽電池素子の接続用配線１７によって太陽電池素子同士を接続する方法としては、例えば、ホットエアー等の熱溶着により、第一および第二のインナーリード１４の端部を各々、接続する太陽電池素子のバスバー電極全長もしくは複数ポイントで接続する。
【００５５】
この接続用配線１７を用いることによってインナーリードを折曲することなく太陽電池素子同士を接続できるため、第一および第二のインナーリード１４と受光面側電極２、非受光面側電極３の間に、または太陽電池素子１の外周端縁にかかる応力を緩和することができる。そのため、太陽電池素子の割れやクラックを発生させることなく、第一および第二のインナーリード１４の電極からの外れ等の問題を防止することができる。
【００５６】
また、隣接する太陽電池素子１の間隔を小さく詰めて配置することができ、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができ、ガラス、樹脂、アルミ枠等のモジュール材料の削減によるコスト削減が可能である。さらに、インナーリード１４の温度サイクルストレスによる断線も防ぐことができ、長期信頼性に優れる。
【００５７】
また、接続部材１５は、第一および第二のインナーリード１４を配置するときに、隣接する二つの太陽電池素子の間においてそれぞれの素子の外周端部と平行に配置することが望ましく、このようにすれば、接続部材１５と太陽電池素子１との接触による電流リークを低減することにも効果がある。また、本発明における接続部材１５は第一および第二のインナーリード１４に比べ小さいため、あらかじめこのような接続用配線１７を作製しておくことにより作業性が向上するので、より望ましい。
【００５８】
本発明の太陽電池素子の接続用配線１７においても、接続部材１５と第一および第二のインナーリードとの大小関係は、上述の図１１において説明したものと同様である。すなわち、接続部材１５と第一のインナーリード１４ａもしくは第二のインナーリード１４ｂとの接続部を、これらのいずれかのインナーリード１４の長手方向で切断したときの幅が、そのインナーリード１４の厚みより大きいほうが好ましい。この範囲とすることで、これらのインナーリード１４と接続部材１５の接触面積が大きくなり、部材間の電気抵抗を下げることができる。さらに、またこれらのインナーリード１４と接続部材１５との外れをなくし、作業性も上げることができるという利点がある。具体的には、例えば、接続部材１５の幅を０．３〜１．０ｍｍ程度に形成することが好ましい。この値よりも幅を小さくすると電気抵抗が上がることとなり変換効率が低下するという問題がある。なお、接続部材１５とインナーリード１４との接続部が不規則な形状の場合においては、インナーリード１４の長手方向で切断したときの幅の最大値を基準と見なすものとする。
【００５９】
また、本発明の太陽電池素子の接続用配線１７において、インナーリード１４の短手方向で切断したときの接続部材の幅が、そのインナーリード１４の短手方向の幅以上であるほうが好ましい。この範囲を外れると、後工程、例えばラミネート工程等でこれらのインナーリード１４の接続部材１５と接触していない部分が折れ曲がったりすることによって、インナーリード１４が接続部材１５から外れる危険性があるが、この範囲とすることにより、インナーリード１４が接続部材１５からの外れを防止でき、歩留りを向上させることができる。なお、受光面側と非受光面側でインナーリード１４の幅が違う場合は広い方のインナーリードの幅に接続部材１５の幅を合わせればよい。あるいは、接続部材１５の受光面側の幅と非受光面側の幅を各々に対応するインナーリード１４の幅に対応させてもよい。なお、接続部材１５が不規則な形状の場合においては、インナーリード１４の短手方向で切断したときの幅の最大値を基準と見なすものとする。
【００６０】
図６に本発明の太陽電池素子の接続用配線に絶縁部材を設けた例の斜視図を示す。このように本発明にかかる太陽電池素子の接続用配線１７においては、接続部材１５の周囲や、接続部材１５と第一のインナーリード１４ａもしくは第二のインナーリード１４ｂとの接続部を絶縁部材１６が被覆されているほうが好ましい。このとき、絶縁部材１６は例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ＥＶＡ樹脂、ガラス、セラミック板、および樹脂板を用い、厚みは１００〜５００μｍ程度に形成する。
【００６１】
そして、図６（ａ）に示すように接続部材１５の太陽電池素子１と隣接する部分のみを被覆してもいいし、図６（ｂ）に示すように接続部材１５の周りに絶縁部材１６を被覆してもよい。このようにすれば、作業ミス等で接続部材１５が隣接する他の太陽電池素子１に接触した際による電流リークを防止することができる。
【００６２】
さらに、図６（ｃ）に示すように接続用配線１７の接続部材１５とインナーリード１４の太陽電池素子１と隣接する部分のみを被覆してもいいし、図６（ｄ）に示すように接続用配線１７の接続部材１５とインナーリード１４の接続部全体に絶縁部材を被覆してもよい。このように接続部材１５の周りだけでなくインナーリード１４の接続部にも絶縁部材を被覆することにより、作業ミスでインナーリード１４が隣接する他の太陽電池素子１に接触した際による電流リークを防止する効果をさらに高めることができる。
【００６３】
図７に上述した絶縁部材を設けた太陽電池素子の接続用配線を用いて太陽電池素子１同士を接続した状態を示す。図７（ａ）は、図６（ａ）に示す接続用配線１７を用いて太陽電池素子１同士を接続した状態を示す断面図である。この場合、接続部材１５に対して、太陽電池素子１と隣接する部分に絶縁部材１６が被覆されているため太陽電池素子１と接続用配線１７をあらかじめ接触させた状態で、接続用配線１７を接続することも可能である。このようにすれば、接続作業が安易となり、また太陽電池素子１の間隔を詰めて配置することができるので、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができる。
【００６４】
図７（ｂ）は、図６（ｃ）に示す接続用配線１７を用いて太陽電池素子１同士を接続した状態を示す断面図である。この場合、接続用配線１７の接続部材１５とインナーリード１４の双方に対して、太陽電池素子１と隣接する部分に絶縁部材１６が被覆されているため太陽電池素子１と接続用配線１７をあらかじめ接触させた状態で接続することも可能である。このようにすれば、接続作業も安易となり、また太陽電池素子１の間隔を詰めて配置することができるので、太陽電池モジュールの面積に対する全太陽電池素子面積を高めることができる。
【００６５】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加えることができる。例えば電極形状は上記にとらわれるものではないし、例えば銀等の１種類の材料のみで形成しても構わないし、複数の材料を組み合わせても構わない。
【００６６】
また、インナーリードとの接続ができれば、電極上に半田を被覆しなくても構わないし、接続方法も例えばホットエアー等の熱溶着に限定されるものではなく、よって、インナーリードと接続部材においても半田で被覆しなくても構わない。接続用配線の作製方法についても同様であり、例えば導電性ペーストを用いて接続してもよい。
【００６７】
また、絶縁部材で導電性の接続部材を被覆する構造についても、図８に示すように隣接する太陽電池素子の間にすべてに絶縁部材６を介在させて、絶縁部材６の中に接続部材５を埋設し、インナーリードを接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールにかかる接続部材の例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の太陽電池モジュールにかかる接続部材に絶縁部材を設けた例と接続する例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールにかかる絶縁部材を用いて太陽電池素子を接続した状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は本発明にかかる太陽電池素子の接続用配線の一実施形態の斜視図、（ｂ）は（ａ）によって太陽電池素子を接続したときの断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の太陽電池素子の接続用配線にかかる絶縁部材を設けた例の斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の太陽電池素子の接続用配線にかかる絶縁部材を用いて太陽電池素子を接続した状態を示す断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の太陽電池モジュールにかかる絶縁部材を用いて太陽電池素子を接続した状態を示す平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’に沿う断面図である。
【図９】従来の太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図１０】（ａ）は太陽電池素子の受光面側の電極形状の一例、（ｂ）は太陽電池素子の非受光面側の電極形状の一例を示す図である。
【図１１】本発明の太陽電池モジュールにかかる接続部材とインナーリードの大小関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：太陽電池素子
２：受光面側電極
３：非受光面側電極
４：インナーリード
４ａ：受光面側インナーリード
４ｂ：非受光面側インナーリード
５：接続部材
６：絶縁部材
７：バスバー電極
８：フィンガー電極
９：集電用電極
１４：インナーリード
１４ａ：第一のインナーリード
１４ｂ：第二のインナーリード
１５：接続部材
１６：絶縁部材
１７：接続用配線
ａ：インナーリードの長手方向で切断したときの幅
ｂ：インナーリードの短手方向で切断したときの接続部材の幅
ｃ：インナーリードの厚み
ｄ：インナーリードの短手方向の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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